策略模式详解与示例

意图与它要解决的问题

意图：定义一族算法，把它们一个个封装起来，并使它们可以互相替换。策略让算法的变化独立于使用它的客户端。它是《设计模式》（Gang of Four，GoF）一书中的行为型模式之一，在书中也叫 Policy。

假设结账流程要计算运费。标准配送收固定费用，加急配送按每公斤加价，到店自提免费。第一个版本把三种公式都放进一个方法里，用 if/else 链按配送类型判断。每增加一个选项（例如合作快递公司），就得再改一次这个方法，而测试其中一个公式也得穿过其他所有分支。

使用策略模式时，每个公式都成为各自的对象或函数，具有相同的签名。结账流程接收选定的策略并调用它。增加一家快递公司，只需新增一个策略，结账流程不用改。

结构与参与者

TypeScript 实现

由于 TypeScript 中函数是值，最简单的策略接口就是一个函数类型。上下文是 Checkout 类。

type Parcel = { weightKg: number; subtotal: number };
type ShippingStrategy = (parcel: Parcel) => number;

const standard: ShippingStrategy = (p) => (p.subtotal >= 50 ? 0 : 4.99);
const express: ShippingStrategy = (p) => 9.99 + 1.5 * p.weightKg;
const pickup: ShippingStrategy = () => 0;

class Checkout {
  constructor(private shipping: ShippingStrategy) {}

  setShipping(strategy: ShippingStrategy) {
    this.shipping = strategy;
  }

  total(parcel: Parcel): number {
    return Math.round((parcel.subtotal + this.shipping(parcel)) * 100) / 100;
  }
}

const parcel = { weightKg: 2, subtotal: 30 };
const checkout = new Checkout(standard);
console.log(checkout.total(parcel)); // 34.99
checkout.setShipping(express);
console.log(checkout.total(parcel)); // 42.99
checkout.setShipping(pickup);
console.log(checkout.total(parcel)); // 30

如果策略需要配置或有多个方法，就改用接口和类。这个版本还给每个策略加了名称，界面可以显示出来：

interface Shipping {
  readonly label: string;
  cost(weightKg: number): number;
}

class Courier implements Shipping {
  readonly label: string;
  constructor(private ratePerKg: number, company: string) {
    this.label = company + " courier";
  }
  cost(weightKg: number) { return this.ratePerKg * weightKg; }
}

const options: Shipping[] = [new Courier(2, "North"), new Courier(3.5, "Fast")];
for (const o of options) console.log(o.label, o.cost(4));
// North courier 8
// Fast courier 14

改造前后对比

改造前，算法的选择被硬编码在方法里：

function shippingCost(type: string, p: Parcel): number {
  if (type === "standard") return p.subtotal >= 50 ? 0 : 4.99;
  else if (type === "express") return 9.99 + 1.5 * p.weightKg;
  else if (type === "pickup") return 0;
  throw new Error("Unknown shipping type " + type);
}
// After: a lookup table of strategies replaces the chain
const strategies: Record<string, ShippingStrategy> = { standard, express, pickup };

这段代码复用了第一个示例中的类型和函数。表格把选项集合变成了数据而不是代码，因此可以由配置构建，或由插件扩展。

何时使用，何时不用

• 当同一个任务有多种做法，而选择取决于配置、用户输入或数据时使用。
• 用来消除在多种算法之间做选择的大段条件分支。
• 用来单独测试每种算法，并让其他代码无需修改上下文就能添加新算法。
• 只有一种算法且没有真正需要改变它时不要使用。多出来的接口只会带来无谓的间接层。
• 函数参数就够用时，不要创建类。在 TypeScript 中，传递函数就是策略模式的轻量形式。

实际应用

• Array.prototype.sort(compareFn) 以函数形式接收比较策略，因此同一个排序可以对数字、日期或名称排序。
• Java 的 Comparator 接口就是 Collections.sort 和 List.sort 的策略。
• Node.js 的认证中间件 Passport.js 把每种登录方式（本地密码、OAuth 提供方）称为策略（strategy），让应用自行接入。
• 压缩和哈希库让调用方通过统一接口选择算法。

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